فرآیند ساخت:

تیوب های فولادی را می‏توان به طور گسترده‏ای بر اساس روش تولید آن‏ها طبقه‏بندی کرد؛ به عنوان مثال تیوب بدون درز ساخته شده با نورد گرم یا کشش سرد، یا تیوب درزدار و تیوب با جوشکاری لب به لب که با خم کردن و جوش دادن ورق‏ها یا پلیت‏ها ساخته می‏شوند.

ساخت تیوب بدون درز با روش نورد کردن برای تولیدات انبوه مناسب بوده و در این روش، ماده همزمان با نورد شدن تحت عملیات سوراخ کاری (پیرسینگ) نیز قرار می گیرد. فرآیند تولید مورد استفاده در mannesmann plug mill در تصویر نشان داده شده است که یک فرآیند معمول و رایج تولید به شمار می‏آید. ماشین سوراخ کننده نوع مانسمان، مواد را توسط رول‏هایی که به صورت متقاطع به یکدیگر متمایل شده‏اند کاهش می‏دهد. وقتی که بیلت مدور، همزمان با فشرده شدن در جهت قطری می‏چرخد، بخش مرکزی بیلت شل می‏شود و با این کار، انجام عملیات سوراخ کردن مرکز راحت‏تر صورت می‏گیرد؛ به این فرآیند، اثر مانسمان می‏گویند. بخش سوراخ شده توسط الانگیتور (elongator) بزرگتر شده و پس از آن، ضخامت دیواره توسط plug mill نازک و کشیده ‏می‏شود. در مرحله بعد، سطوح داخلی و خارجی توسط reeler صیقلی شده و تغییرات نهایی مورد نیاز برای مشخص کردن اندازه‏های دقیق توسط ابزار سایزر (اندازه زن) اعمال می‏شود.

تیوب بدون درز از یکنواختی بسیار قابل ملاحظه‏ای در محیط تیوب برخوردار است و به همین دلیل، در برابر فشار داخلی و پیچش مقاومت بسیار بالایی از خود نشان می‏دهد. با بهره‏گیری از این ویژگی می‏توان از تیوب بدون درز به طور گسترده در عملیات دریل کردن و پمپ کردن نفت خام و گاز طبیعی استفاده کرد.

For more information please contact our
Customer Support Center:

مرکز پشتیبانی

تیوب درزدار بر اساس شکل آن و شیوه جوشکاری استفاده شده به انواع مختلف تیوب جوش داده شده مقاومت الکتریکی (ERW) و الکتروفیوژن (EFW) تقسیم بندی می شود. تیوب ERW و تیوب با جوش لب به لب با شکل دادن پیوسته یک کویل نورد گرم با دستگاه و تبدیل آن به یک فرم استوانه‏ای تولید می‏شوند. این تیوب توسط شکل دادن سرد ساخته می‏شود و درز جوش تیوب با عملیات جوشکاری مقاومت الکتریکی جوش داده می‏شود. این نوع از تیوب فولادی در مقادیر انبوه در ساخت خط تیوب جهت انتقال نفت خام و گاز طبیعی مورد استفاده قرار می‏گیرد. در مقابل، تیوب با جوش لب به لب توسط شکل دادن گرم و پس از آن که ماده اولیه کاملا حرارت دید ساخته می‏شو‏د؛ درز جوش این تیوب در انتها به صورت لب به لب جوش داده می‏شوند. این نوع از تیوب به روش hot dip گالوانیزه می شود و برای انتقال آب و گاز مورد استفاده قرار می‏گیرد.

اندازه قطر خارجی تیوب ERW و تیوب با جوش لب به لب بر مبنای عرض کویل مشخص می‏شود.

تیوب های بدون درز

این تیوب ‏ها به دلیل داشتن ساختار یکنواخت در سراسر طول تیوب ، از سایر انواع تیوب ‏ها مستحکم‏تر و مقاوم‏تر هستند.

تیوب ‏های بدون درز در اندازه‏های متنوع و به روش‏های گوناگون تولید می‏شوند. با این وجود، در تولید این تیوب با قطر بسیار بزرگ محدودیت‏هایی وجود دارد. تیوب ‏های بدون درز به طور گسترده در ساخت اتصالات تیوب مانند اتصال خم، زانویی و سه راهی استفاده می‏شوند. انواع مختلف روش‏های تولید این تیوب به شرح زیر است که در ادامه در مورد جزئیات آن‏ها توضیح می‏دهیم:

• تیوب تولید شده با ماندرل

• تیوب تولید شده با دستگاه پلاگ مانسمان

فرآیند تولید تیوب بدون درز شامل مراحل زیر است:

• تغییر شکل مواد خام به میله‏های فولادی (استفاده از کوره قوس الکتریکی، کوره پاتیلی، فرآیندهای گاززدایی در خلاء و ریخته گری پیوسته)

• تبدیل میله‏های فولادی به تیوب اولیه (مادر) که در انواع مختلفی از دستگاه‏های غلطکی صورت می‏گیرد.

هر محصول با توجه به نیازهای مشتری تولید می‏شود؛ به عنوان مثال در صورت استفاده از محصول در کاربرد‏های خاص، عملیات حرارتی روی آن صورت می‏گیرد. علاوه بر این پیش از آن که تیوب ‏ها به مشتری تحیول داده شوند مراحل رزوه شدن و انجام آزمایش‏های غیرمخرب را نیز می‏گذرانند.

به جز موارد ذکر شده، ما در شرکت پترو سدید از توانمندی لازم برای انجام عملیات کشش سرد روی تیوب ‏های با قطرها و ضخامت‏های مورد نظر برای استفاده در بویلرها، سوپر-هیترها، کندانسورها، مبدل‏های حرارتی، تولید خودرو و سایر کاربردهای صنعتی برخوردار هستیم.

در فرآیند ساخت تیوب با سنبه، بیلت فولادی تا دمای بسیار بالایی در کوره گردان حرارت داده می‏شود. سپس با استفاده از یک سوراخ کننده گردان و مجموعه‏ای از غلطک‏ها که سوراخ کننده را در مرکز بیلت نگه داشته‏اند، یک قطعه توخالی استوانه‏ای شکل تولید می‏شود که به نام قطعه توخالی مادر (اولیه) شناخته می‏شود. قطر خارجی سوراخ کننده تقریبا برابر با قطر داخلی تیوب تولید شده نهایی است. با تنظیم غلطک ثانویه می‏توان به قطر و ضخامت مورد نظر در تیوب دست یافت.

در این فرآیند یک قطعه (بیلت) مورد استفاده قرار می‏گیرد که به طور یکنواختی در کوره گردان حرارت داده می‏شود و پس از آن توسط سوراخ کننده مانیسمان شکل داده شده و سوراخ می‏شود. سپس قطر و ضخامت دیواره بیلت سوراخ شده یا پوسته توخالی بدست آمده از این فرآیند با کمک غلطک کاهش پیدا می‏کند. تیوب نورد شده به طور همزمان از داخل و خارج توسط یک ماشین ریلینگ صیقل داده شده و پس از آن با دستگاه اندازه‏زن به ابعاد دلخواه درمی‏آید. بعد از این مرحله تیوب از میان صاف کننده عبور می‏کند که در واقع مرحله‏ای است که عملیات کار گرم تیوب را به پایان می‏رساند. این تیوب تولید شده (تیوب مادر) بعد از انجام مراخل پرداخت و بازرسی به محصول نهایی تبدیل می‏گردد.

تیوب ‎های درزدار

تیوب ‏های درزدار از پلیت‏ها یا کویل‏ها و نوارهای ممتد ساخته می‏شوند. برای ساخت تیوب درزدار در ابتدا پلیت یا کویل در قسمت مدور و با کمک دستگاه خم کردن پلیت یا یک غلطک (در حالتی که فرآیند به صورت پیوسته و ممتد صورت بگیرد) نورد می‏شود. بعد از آن که بخش مدور از پلیت نورد شد، تیوب می‏تواند با ماده پرکننده یا بدون آن جوش داده شود. تیوب درزدار را می‏توان بدون هیچ گونه محدودیتی در ابعاد بزرگ تولید کرد. از تیوب های درزدار با فیلر می‏توان در ساخت اتصال خم‏ها و زانویی‏های با شعاع بزرگ استفاده کرد. تیوب ‏های درزدار در مقایسه با تیوب ‏های بدون درز ارزان‏تر هستند و به دلیل اتصال جوشکاری شده‏ای که دارند مقاومت و استحکام آن‏ها نیز کمتر است.

روش‏های گوناگون جوشکاری تیوب درزدار عبارتند از:

- جوشکاری مقاومت الکتریکی: ERW

- جوشکاری فیوژن الکتریکی: EFW

- جوشکاری فرکانس بالا: HFW

تیوب ‏های با ضخامت دیواره کمتر، یعنی به طور عمده تیوب ‏های جوش داده شده ERW/EFW یا HFW، با روش‎های نورد ممتد ساخته می‏شوند. در این روش، یک نوار فلزی مسطح از کویل نواری وارد مجموعه‏ای از غلطک‏ها که در یک خط قرار گرفته‏اند می‏شود. این غلطک‏ها به تدریج در بخش مدور به نوار شکل می‏دهند. در پایان این فرآیند، تیوب توسط دستگاه جوش به طور ممتد جوش داده می‏شود.

روش‏های ERW/EFW و HFW روش‏هایی هستند که در آن‏ها تیوب بدون اضافه کردن ماده پرکننده جوش داده می‏شود. اما با این وجود جوشکاری EFW را می‏توان با ماده پرکننده نیز انجام داد.

فرآیند تولید تیوب ‏های درزدار

در جوشکاری ERW از دو الکترود که معمولا از جنس مس هستند، برای اعمال فشار و جریان الکتریکی استفاده می‏شود. این الکترودها به شکل دیسک بوده و همانطور که ماده اولیه از بین آن‏ها عبور می‏کند، می‏چرخند. این عمل باعث می‏شود که الکترودها در تماس دائمی با ماده باقی بمانند و در نتیجه، عملیات جوشکاری ممتد صورت گیرد.

یک ترنسفورماتور جوشکاری ولتاژ پایین و جریان الکتریکی AC بالا تولید می‏کند. محل اتصال تیوب نسبت به بقیه قسمت‏های مدار از مقاومت الکتریکی بیشتری برخوردار است و توسط جریان تا نقطه ذوب حرارت می‏بیند. سطوح نیمه مذاب توسط نیرویی تحت فشار قرار گرفته و پیوند فیوژن به وجود می‏آید و در نتیجه، یک ساختار یکنواخت جوش داده شده حاصل می‏شود.

تیوب فولادی EFW با نورد پلیت و جوش دادن خطوط اتصال ساخته می‏شود. جرقه جوش را می‏توان با استفاده از یک تیغ از سطوح داخلی یا خارجی برداشت. ناحیه جوش داده شده را نیز می‏توان عملیات حرارتی کرد که جای جوش کمتر مشخص باشد. محدوده مجاز اندازه در تیوب درزدار اغلب حساس‏تر و کوچکتر از تیوب بدون درز است و علاوه بر آن، در صورتی که در همان مقادیر تولید شود می‏تواند از تیوب بدون درز ارزان‏تر باشد. این روش اساسا برای جوش ورقه‏های فولادی ناهمسان، و یا مواردی که در آن قطعات فلزی جوش خورده در توان های بالا تا دماهای بالا به سرعت حرارت داده می شود؛ حرارتی که می‏تواند تمام فلزات و آلیاژ های نسوز را هم ذوب کند. این عملیات جوشکاری سریع بوده و عمق نفوذ بالایی دارد. علاوه بر آن، ناحیه‏ی متاثر از حرارت قرار می‏گیرد آنقدر کوچک است که این عملیات تنها بر روی نقاط اتصال اثر می‏گذارد و تقریبا اعوجاجی ایجاد نمی‏شود. اما با توجه به استفاده از اشعه x در فرآیند جوشکاری، این عملیات باید حتما در یک اتاق جوشکاری ویژه انجام شود.

تیوب فولادی جوش داده شده با فرکانس بالا (HFW)، یک تیوب ERW است که با فرکانس جوشکاری برابر یا بزرگتر از KHZ 70 ساخته شده است. جوشکاری با مقاومت الکتریکی در فرکانس بالا، به تولید گرما در اجسامی که در تماس با یکدیگر قرار دارند منجر شده و سطوح آن‏ها را به حالت نرم و پلاستیکی تبدیل می‏کند و سپس با استفاده از عملیات فورج یا بدون آن، ترکیبی از فولاد بدست می‏آید. عبور جریان فرکانس بالا از جسم فلزی رسانا باعث به وجود امدن دو اثر ویژه می‏شود: skin effect و proximity effect؛ در فرآیند HFW، از skin effect برای تمرکز بر روی سطح جسم فولادی، و از proximity effect برای کنترل موقعیت و قدرت مسیر جریان الکتریکی با فرکانس بالا استفاده می‏شود. با توجه به سرعت بسیار بالا، لبه‏ صفحه در مدت زمان کوتاهی حرارت دیده و ذوب می‏گردد و سپس از طریق فرآیند docking اکسترود می‏شود.

از آن جایی که فرآیند جوشکاری این تیوب به ماده پرکننده نیاز ندارد، سرعت جوشکاری در آن زیاد است و فرآیند تولید با بهره‎وری بالایی انجام می‏گیرد. از تیوب HFW به طور گسترده در نقل و انتقالات گاز و نفت، خطوط تیوب چاه نفت، ساخت سازه‏ها و انواع مختلفی از تیوب ‏های مکانیکی استفاده می‏شود. با این وجود، کیفیت تیوب فولادی HFW تحت تاثیر عوامل متعددی از جمله نوع مواد خام استفاده شده و فرآیندهای به کار گرفته شده متغیر است. از این رو، کنترل فرآیند تولید این تیوب کار نسبتا دشواری به شمار می‏آید و فرآیند ساخت و تولید و جوشکاری باید به طور مداوم مورد بررسی قرار گرفته و بهبود یابد.